[發明專利]安裝在渦輪機中的齒輪箱

有效

• 申請號: 202010101011.4
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111594319B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 艾倫·羅伊·斯圖亞特;托馬斯·奧里·莫尼斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/36
• 分類號: F02C7/36
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

一種燃氣渦輪發動機，包括：框架構件，框架構件大體上沿軸向方向延伸，并且限定沿周向方向間隔開的多個槽；和齒輪箱，齒輪箱包括環形齒輪、多個行星齒輪和太陽齒輪，多個行星齒輪各自至少部分地定位在由框架構件限定的多個槽中的相應的槽中，使得框架構件延伸通過齒輪箱。

技術領域

本主題大體上涉及渦輪機，并且更具體地，涉及聯接在渦輪機中的齒輪箱。

背景技術

燃氣渦輪發動機大體上包括在燃燒區段下游的渦輪區段，渦輪區段能夠隨著壓縮機區段旋轉，以旋轉和操作燃氣渦輪發動機來產生動力，例如推進力。某些燃氣渦輪發動機進一步包括風扇，該風扇由渦輪區段內的渦輪驅動，例如由渦輪區段的低壓渦輪驅動。

為了提高風扇的效率，至少某些最近的燃氣渦輪發動機提供減速齒輪箱來減小風扇相對于驅動風扇的渦輪的旋轉速度。依據齒輪箱被定位在燃氣渦輪發動機內的位置，齒輪箱可能會阻止壓縮機中心框架支撐位于齒輪箱前方的各種旋轉部件。因此，這可能需要加固燃氣渦輪發動機的壓縮機前框架以支撐這些部件，從而導致較重的燃氣渦輪發動機。

因此，本公開的發明人已經發現，用于燃氣渦輪發動機內的齒輪箱的安裝構造將是有用的，該安裝構造允許壓縮機中心框架在齒輪箱的前方位置處支撐各種旋轉部件。

發明內容

本發明的各方面和優點將部分地在以下描述中闡述，或者可以從該描述中顯而易見，或者可以通過實踐本發明而獲知。

在本公開的一個示例性實施例中，提供了一種燃氣渦輪發動機。該燃氣渦輪發動機限定軸向方向、徑向方向和周向方向。該燃氣渦輪發動機包括：框架構件，框架構件大體上沿著軸向方向延伸，并且限定沿著周向方向間隔開的多個槽；和齒輪箱，齒輪箱包括環形齒輪、多個行星齒輪和太陽齒輪，多個行星齒輪各自至少部分地定位在由框架構件限定的多個槽中的相應的槽中，使得框架構件延伸通過齒輪箱。

在某些示例性實施例中，環形齒輪沿著徑向方向定位在框架構件的多個槽的外側，并且其中太陽齒輪沿著徑向方向定位在框架構件的多個槽的內側。

在某些示例性實施例中，框架構件包括在齒輪箱前方的前向區段，在齒輪箱后方的后向區段，以及在前向區段和后向區段之間延伸的多個延伸構件，其中多個延伸構件沿著周向方向彼此間隔開，以限定多個槽。

例如，在某些示例性實施例中，燃氣渦輪發動機進一步包括旋轉線軸；和結構部件，其中框架構件的后向區段聯接至結構部件，并且其中前向區段被構造用于支撐旋轉線軸。

例如，在某些示例性實施例中，燃氣渦輪發動機進一步包括壓縮機區段，壓縮機區段包括壓縮機，并且部分地限定燃氣渦輪發動機的核心氣流路徑，其中結構部件是在壓縮機區段的壓縮機的下游延伸通過燃氣渦輪發動機的核心氣流路徑的支柱。

例如，在某些示例性實施例中，燃氣渦輪發動機進一步包括壓縮機區段，壓縮機區段包括壓縮機，其中壓縮機包括多個第一速度壓縮機轉子葉片，其中旋轉線軸聯接至多個第一速度壓縮機轉子葉片，用于驅動多個第一速度壓縮機轉子葉片，并且其中框架構件在齒輪箱的前方位置處支撐線軸的旋轉。

在某些示例性實施例中，框架構件包括位于齒輪箱前方的前向區段，并且其中燃氣渦輪發動機進一步包括風扇區段，風扇區段包括風扇，其中框架構件的前向區段支撐風扇的旋轉。

在某些示例性實施例中，燃氣渦輪發動機進一步包括：壓縮機區段，壓縮機區段包括壓縮機，壓縮機包括多個第一速度壓縮機轉子葉片；渦輪區段，渦輪區段包括渦輪，渦輪包括多個渦輪轉子葉片；和線軸，線軸能夠通過多個渦輪轉子葉片而旋轉，并且聯接至多個第一速度壓縮機轉子葉片，用于驅動多個第一速度壓縮機轉子葉片，其中線軸進一步聯接至齒輪箱的太陽齒輪。

例如，在某些示例性實施例中，壓縮機進一步包括多個第二速度壓縮機轉子葉片，其中齒輪箱的環形齒輪聯接至多個第二速度壓縮機轉子葉片，用于驅動多個第二速度壓縮機轉子葉片。